数控试验报告（模板）

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试验三数控插补原理与实现

一、试验目的

（1）了解直线插补、圆弧插补原理和实现方法。

（2）利用运动控制器基本控制指令实现直线插补和圆弧插补。（3）把握运动控制卡的编程方法。

二、试验设备

（1）两维直线运动数控教学试验系统一套。（2）?MPC02运动控制卡一块。

（3）辅助设备：台式计算机一台，安装Windows98或以上操作系统，安装VC++或VB开发环境。

三、试验内容

根据插补计算原理，利用运动控制器基本位臵控制指令，在VC++或VB环境下编写插补程序，并在X-Y平台上进行验证。

四、试验步骤

1.直线插补

根据逐点比较法直线插补原理进行编程，然后编译运行，并按图2.6给定坐标进行试验，观测画笔运动轨迹是否如图2.6所示。

图2.6直线插补运动轨迹

设有一工件，其廓形为三角形。建立工件X-Y坐标系如图2.6所示。以点A为坐标原点，

则点1的坐标为(20,0)，点2的坐标为(45,50)，点3的坐标为(70,0)。

设在X-Y运动平台归零时，画笔在A点。此时，X-Y运动平台的坐标系与工件坐标系是一致的。画笔运动轨迹如图2.6所示。

2.圆弧插补

根据逐点比较法圆弧插补原理进行编程，并编译运行。按图2.7给定坐标进行试验，观测画笔运动轨迹是否如图2.7所示。

图2.7圆弧插补运动轨迹

设有一工件，如图2.7所示，其廓形曲线由两段圆弧组成，两段圆弧半径分别为40和20。

设在X-Y运动平台归零时，画笔在A点。在X-Y运动平台坐标系中，坐标原点在A点。工件上的1、2、3点坐标分别为：点1(0,15)、点2(40,15)、点3(60,15)。画笔运动轨迹如图2.7所示。

五、试验总结

（1）简述常见的插补算法。

（2）根据试验分析逐点插补算法的精度和局限性。

试验五数控代码编程

一、试验目的

了解从运动控制器的基本控制指令到数控代码库的实现过程。

二、试验设备

（1）两维直线运动数控教学试验系统，三维直线运动数控铣教学试验系统各一套。（2）?MPC02运动控制卡一块。（3）?ZSTECH3.0雕刻软件。

（4）辅助设备：台式计算机一台，安装Windows98或以上操作系统，安装VC++或VB开发环境。

三、试验原理

在完成数控代码编程之前，首先应具备数控编程的基本知识，熟悉常用数控指令的意义和语法规则，把握利用运动控制器实现数控编程的方法，了解一些专用数控系统的编程方法和原则。

在数控系统上加工零件时，要把加工零件的全部工艺过程、工艺参数和位移数据，以信息的形式记录在控制介质上，用控制介质上的信息来控制机床，实现零件的全部加工过程。这就是数控编程。

在数控系统发展的初期，都是手工编程。现在，虽然自动编程发展得很快，但手工编程仍占有一定的比例。由于，对一些简单的零件，手工编程还是很便利的，同时，自动编程必需具备一定的设备条件。

数控系统输入信息的格式标准化，可以使零件加工图所要求的程序种类最少，从而促进程序编制技术的统一，并且在型号、加工工艺、功能、尺寸和精度等同类型的数控机床间使其输入程序有互换性。符合ISO标准的NC指令代码编程就是一种较通用的数控编程方法。要介绍数控编程，必需首先介绍坐标系的概念。

1.笛卡儿直角坐标系

编程使用的坐标轴及其运动方向的符号，随所定义机床坐标系的不同而不同。为了避免编程上的混乱，国际标准化组织在ISO—841中规定了确认方法，即：以右手法则确定的笛卡儿直角坐标系（theRight-handedRectangularCartesianCoordinateSystem）作为编程的标准坐标系，它对应于安装在机床上，并按机床的主要直线导轨找准的工件。编程时假设刀具相对于静止的工件坐标系运动，机床某一部件运动的正方向是使工件的正尺寸增加的方向。

本软件使用标准数控铣床G代码，与Type3等辅助编程软件生成的代码兼容。

2.常用G指令

（1）快速定位指令（G00）。

在加工过程中，常需要刀具空运行到某一点，为下一步加工做好准备，利用指令G00可以使刀具快速移动到目标点。

指令格式：G00X_Y_Z_

地址X，Y，Z指定目标点坐标，该点为机床坐标系中的坐标。

执行G00指令时，刀具的移动方式为：各轴以其最快的速度同时移动，寻常状况下因速

度和移动距离的不同先后到达目标点，刀具移动路线为任意的路线。

该指令执行时一直有效，直到被同样具有插补功能的其他指令（G01/G02/G03?等）取代。

在该指令中不移动的轴可不写出。G00可简写为G0。

编程举例：如图2.10所示，命令刀具从点A快速移动到点B，绝对坐标编程如下：G00X25Y30；

（2）直线插补指令（G01）。

G01用来指定直线插补，其作用是切削加工任意斜率的平面或空间直线。指令格式：G01X_Y_Z_F_

地址X，Y，Z指定目标点坐标，该点为机床坐标系中的坐标。

F设定直线插补的速度，该值在整个程序段内一直有效，直到被新的F替换。

执行该指令时，刀具以坐标轴联动的方式，从当前位臵插补加工至目标点。移动路线为一直线。

该指令一直有效，直到被具有插补功能的其他指令（G00/G02/G03等）取代。在该指令中不移动的轴可不写出。G01可简写为G1。

编程举例：如图2.11所示，命令刀具从当前点A直线插补至点B，速度为2000mm/min。G01X15Y-15F2000；

图2.10点位快进图2.11直线插补

（3）圆弧插补指令（G02/G03）

G02为顺圆插补，G03为逆圆插补，用来在指定平面内按设定的进给速度沿圆弧轨迹切削。指令格式：

使用圆弧插补指令，必需先用G17/G18/G19指定圆弧所在平面（XY、ZX或YZ平面）。圆弧插补相关G指令见表2.2。

表2.2圆弧插补相关G指令

序号指令含义指令G171平面指定G18G192G02圆弧旋转方向G03X，Y，Z中的2轴I，J，K中的2轴RF功能指定XY平面的圆弧指定ZX平面的圆弧指定YZ平面的圆弧指定为顺时针旋转指定为逆时针旋转指定工作坐标系的目标点位置指定从起始点到目标点的距离指定从起始点到圆心的矢量指定圆弧半径指定